本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車的，具體是數(shù)字化超級(jí)電容快速充電的汽車啟動(dòng)控制器。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前的超級(jí)電容的汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源充電控制方式主要是采用外接的傳統(tǒng)開關(guān)電源充電器對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行慢速充電，充電時(shí)間一般都需要1-2小時(shí)才能將超級(jí)電容充滿電，超級(jí)電容充滿電后僅僅能對(duì)汽車連續(xù)啟動(dòng)10次左右，難以適用于快速對(duì)汽車進(jìn)行多次應(yīng)急啟動(dòng)的場(chǎng)景。

2、此外，當(dāng)前的超級(jí)電容的汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源對(duì)連接到汽車的車載啟動(dòng)電池的正、負(fù)端的夾子的反向連接保護(hù)與短接保護(hù)一般會(huì)采用增加一顆mcu來(lái)檢測(cè)控制或采用模擬線路來(lái)檢測(cè)控制，夾子兩端的電池反向檢測(cè)最低電壓都高于1v，夾子兩端的正常電壓要高于5v，才可以啟動(dòng)汽車,不能滿足汽車小電池虧電后的較多應(yīng)用場(chǎng)景；為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)采用增加專用的電壓采集芯片來(lái)檢測(cè)電壓，增加mcu控制器來(lái)進(jìn)行計(jì)算與控制，降低了電壓控制的時(shí)實(shí)性與可靠性，還增加了硬件成本；

3、而且，傳統(tǒng)開關(guān)電源充電器通常采用模擬控制技術(shù)，利用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等組件來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓與輸出電流，這種控制方式存在控制電路復(fù)雜、所需元器件數(shù)量眾多，且一旦控制電路完成設(shè)計(jì)就難以進(jìn)行修改的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供數(shù)字化超級(jí)電容快速充電的汽車啟動(dòng)控制器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、數(shù)字化超級(jí)電容快速充電的汽車啟動(dòng)控制器，包括依次連接的外接電池輸入端防反接保護(hù)電路、雙向直流升降壓功率轉(zhuǎn)換拓?fù)潆娐?、超?jí)電容模組及汽車啟動(dòng)控制電路；所述雙向直流升降壓功率轉(zhuǎn)換拓?fù)潆娐酚糜诮o超級(jí)電容模塊快速充電；所述超級(jí)電容模塊及汽車啟動(dòng)控制電路與外接汽車電池連接；

4、還包括dsp芯片的主控制電路及與dsp芯片的主控制電路連接的電池輸入電壓與溫度采集電路、開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路、超級(jí)電容電壓/電流與溫度采集電路與用于軟件升級(jí)及手機(jī)app相連接使用的藍(lán)牙/wifi模塊；

5、所述開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路與所述雙向直流升降壓功率轉(zhuǎn)換拓?fù)潆娐愤B接、所述電池輸入電壓與溫度采集電路與所述外接電池輸入端防反接保護(hù)電路以及外接工具電池包形成第一節(jié)點(diǎn)，所述超級(jí)電容電壓/電流與溫度采集電路用于采集超級(jí)電容模組的電壓/電流與溫度信號(hào)。

6、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述dsp芯片的主控制電路連接有輸出防短路保護(hù)電路、輸出防反接保護(hù)電路、按健控制電路、顯示模塊控制電路、照明模塊電路、雙向pd充電模塊，所述輸出防短路保護(hù)電路、所述輸出防反接保護(hù)電路與所述超級(jí)電容模組及汽車啟動(dòng)控制電路、所述外界汽車電池形成第二節(jié)點(diǎn)，所述雙向pd充電模塊與所述外接電池輸出端防反接保護(hù)電路、所述雙向直流升降壓功率轉(zhuǎn)換拓?fù)潆娐沸纬傻谌?jié)點(diǎn)。

7、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述按鍵控制電路連接有待機(jī)與輔助電源電路，所述待機(jī)與輔助電源電路與所述第三節(jié)點(diǎn)連接，所述待機(jī)與輔助電源電路有vcc3.3v、vcc5v、vcc15v三個(gè)輸出端，所述vcc3.3v輸出端分別與所述dsp芯片的主控制電路、所述藍(lán)牙/wifi模塊連接，所述vcc5v輸出端與所述顯示模塊控制電路連接，所述vcc15v輸出端與所述照明模塊電路連接。

8、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述超級(jí)電容模組及汽車啟動(dòng)控制電路包括超級(jí)電容sc1、超級(jí)電容sc2、超級(jí)電容sc3、超級(jí)電容sc4與超級(jí)電容sc5，所述超級(jí)電容sc1、超級(jí)電容sc2、超級(jí)電容sc3、超級(jí)電容sc4與超級(jí)電容sc5依次串聯(lián)，還包括所述超級(jí)電容sc1連接有繼電器模塊與夾子正端，所述超級(jí)電容sc5連接有夾子負(fù)端。

9、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述繼電器模塊包括繼電器k1與繼電器k2，所述繼電器k1與所述繼電器k2并聯(lián)連接，所述繼電器k1的1端與所述超級(jí)電容sc1連接，所述繼電器k1的2端與所述夾子正端連接，所述繼電器k1的3端與4端之間為繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈，所述繼電器k1的3端與三極管q1的c極連接，所述三級(jí)管q1的b極與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述dsp芯片的主控制電路為所述三級(jí)管q1的b極提供高電平與低電平信號(hào)，所述三級(jí)管q1的e極接地，所述繼電器k1的4端與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述dsp芯片的主控制電路為所述繼電器k1的驅(qū)動(dòng)線圈提供15v電壓；

10、所述繼電器k2的2端與所述超級(jí)電容sc1連接，所述繼電器k2的1端與所述夾子正端連接，所述繼電器k2的4端與3端之間為繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈，所述繼電器k2的4端與三極管q2的c極連接，所述三級(jí)管q2的b極與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述dsp芯片的主控制電路為所述三級(jí)管q2的b極提供高電平與低電平信號(hào)，所述三級(jí)管q2的e極接地，所述繼電器k2的3端與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述dsp芯片的主控制電路為所述繼電器k2的驅(qū)動(dòng)線圈提供15v電壓。

11、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述超級(jí)電容電壓/電流與溫度采集電路包括超級(jí)電容電壓/電流采集模塊與超級(jí)電容溫度采集模塊，所述超級(jí)電容電壓/電流采集模塊用于檢測(cè)所述超級(jí)電容sc1、超級(jí)電容sc2、超級(jí)電容sc3、超級(jí)電容sc4與超級(jí)電容sc5兩端的電壓，所述超級(jí)電容溫度采集模塊用于檢測(cè)超級(jí)電容sc1、超級(jí)電容sc2、超級(jí)電容sc3、超級(jí)電容sc4與超級(jí)電容sc5本體的溫度。

12、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述超級(jí)電容電壓/電流采集模塊包括電阻r26、電阻r27、電阻r28、電阻r2、電阻r4、電阻r10、電阻r13、電阻r15、電阻r17、電阻r21、電阻r22、電阻r24、電阻r18、電阻r20與電阻r23,所述電阻r27、所述電阻r26與所述電阻r28形成節(jié)點(diǎn)，所述電阻r27的另一端與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述電阻r26的另一端與超級(jí)電容sc1連接，所述電阻r28的另一端接地；

13、所述電阻r2、電阻r4、電阻r10形成節(jié)點(diǎn)，所述電阻r10接地，所述電阻r10電連接有電容c5，所述電容c5的另一端與所述電阻r4均與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述電阻r2的另一端、所述超級(jí)電容sc1與所述超級(jí)電容sc2連接；

14、所述電阻r13、電阻r15、電阻r17形成節(jié)點(diǎn)，所述電阻r17接地，所述電阻r17連接有電容c6，所述電容c6的另一端與所述電阻r15均與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述電阻r13的另一端、所述超級(jí)電容sc3與所述超級(jí)電容sc2連接；

15、所述電阻r21、電阻r22、電阻r24形成節(jié)點(diǎn)，所述電阻r24接地，所述電阻r24連接有電容c8，所述電容c8的另一端與所述電阻r22均與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述電阻r21的另一端、所述超級(jí)電容sc3與所述超級(jí)電容sc4連接；

16、所述電阻r18、電阻r20、電阻r23形成節(jié)點(diǎn)，所述電阻r23接地，所述電阻r23連接有電容c7，所述電容c7的另一端與所述電阻r20均與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述電阻r18的另一端、所述超級(jí)電容sc4與所述超級(jí)電容sc5連接。

17、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述超級(jí)電容溫度采集模塊包括熱敏電阻ntc1、電阻r5、二極管d4、熱敏電阻ntc2、二極管d5、電阻r6、熱敏電阻ntc3、二極管d6、電阻r8、熱敏電阻ntc4、二極管d8、電阻r9、熱敏電阻ntc5、二極管d7、電阻r7、電阻r14與電容c2,所述電阻r14一端與所述dsp芯片的主控制電路連接、電容c2形成節(jié)點(diǎn)，所述電容c2的另一端接地，所述電阻r14的另一端與所述二極管d4、二極管d5、二極管d6、二極管d8、二極管d7的陰極連接，所述二極管d4的陽(yáng)極與所述熱敏電阻ntc1、所述電阻r5連接，所述電阻r5另一端接地，所述熱敏電阻ntc1另一端與所述dsp芯片的主控制電路連接的3.3v輸出端連接；

18、所述二極管d5的陽(yáng)極與所述熱敏電阻ntc2、所述電阻r6連接，所述電阻r6另一端接地，所述熱敏電阻ntc2另一端與所述dsp芯片的主控制電路連接的3.3v輸出端連接；所述二極管d6的陽(yáng)極與所述熱敏電阻ntc3、所述電阻r8連接，所述電阻r8另一端接地，所述熱敏電阻ntc3另一端與所述dsp芯片的主控制電路連接的3.3v輸出端連接；所述二極管d8的陽(yáng)極與所述熱敏電阻ntc4、所述電阻r9連接，所述電阻r9另一端接地，所述熱敏電阻ntc4另一端與所述dsp芯片的主控制電路連接的3.3v輸出端連接；所述二極管d7的陽(yáng)極與所述熱敏電阻ntc5、所述電阻r7連接，所述電阻r7另一端接地，所述熱敏電阻ntc5另一端與所述dsp芯片的主控制電路連接的3.3v輸出端連接。

19、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述輸出防短路保護(hù)電路包括電阻r74、電阻r72、三極管q9、電阻r68、電阻r64、開關(guān)管q1、開關(guān)管q21、電阻r76、光耦j2、二極管d24與電阻r103；所述開關(guān)管q1的d極外接3.3v電壓，所述開關(guān)管的g極與所述電阻r64、電阻r68形成節(jié)點(diǎn)，所述開關(guān)管q1的s極與所述電阻r64的另一端連接、所述開關(guān)管q21的s極連接，所述電阻r68與所述三極管q9的c極連接，所述三極管q9的e極接地，所述三極管q9的b極與電阻r74的一端連接，所述電阻r74的另一端與所述dsp芯片的主控制電路連接，所述dsp芯片的主控制電路用以檢測(cè)到輸出夾子兩端短路連接時(shí)向所述電阻r74發(fā)送高電位信號(hào)，所述電阻72一端與所述三極管q9的b極連接，所述電阻r72?的另一端接地；所訴開關(guān)管q2的d極與所述電阻r76連接，所述電阻r76的另一端與所述光耦j2的1端連接，所述光耦的2端與所述二極管d24的陽(yáng)極連接，所述二極管d24的陰極與所述電阻r103連接，所述電阻r103的另一端連接夾子的正端，所述光耦的4端連接有電阻r77與電阻r80，所述電阻r77的另一端外接3.3v電壓，所述電阻r80的另一端連接有二極管d21、電容c48，所述電阻r80與所述二極管d21的陽(yáng)極、所述電容c48、電子開光u10形成節(jié)點(diǎn)，所述電容c48的另一端接地，所述二極管d21的陰極外接3.3v電壓，所述光耦j2的3端接地。

20、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述輸出防反接保護(hù)電路包括電阻r140、電阻r99、電阻r78、光耦j3、三極管q27、電阻r110、二極管d36、電阻r130、電阻r79、電阻r81與電容c50，所述電阻r99與所述電阻r140并聯(lián)，所述電阻r99一端連接夾子的正端，所述電阻r99的另一端與三極管q27的b極連接，所述三極管q27的c極與電阻r110連接，所述電阻r110一端與二極管d36的陽(yáng)極連接，所述電阻r110的另一端與夾子的負(fù)端連接，所述二極管d36的陰極與電阻r130連接，所述電阻r130的另一端接地，所述光耦j3的1端與電阻r78連接，所述電阻r78的另一端外接5v電壓，所述光耦j3的4端與所述電阻r79、所述電阻r81連接，所述電阻r79外接3.3v電壓，所述電阻r81與電容c50、二極管d22的陽(yáng)極、所述dsp芯片的主控制電路形成節(jié)點(diǎn)，所述電容c50的另一端接地，所述二極管d22的陰極外接3.3v電壓，所述光耦j3的3端接地。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、本發(fā)明采用基于dsp和藍(lán)牙/wifi控制技術(shù)的智能型全數(shù)字化控制對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行快速充電，控制充電電流，充電時(shí)間可以縮短到60秒以內(nèi)，利用超級(jí)電容的低溫與高溫特性，實(shí)現(xiàn)在-65~70℃環(huán)境中都可以無(wú)限次啟動(dòng)汽車，控制靈活方便，有效保證了快速充電的電流、電壓與汽車啟動(dòng)電流在各種因素的影響下都能控制在預(yù)先設(shè)計(jì)的水平上；在控制器電路整體設(shè)計(jì)上，注重集中控制、標(biāo)準(zhǔn)模塊化和系統(tǒng)應(yīng)用多功能三方面，由控制器組成超級(jí)電容快速充電的汽車啟動(dòng)控制系統(tǒng)，可有效提高系統(tǒng)的可控性、通用性和多功能性。

23、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。